Диссертация (Повышение безопасности промышленных зданий на основе альтернативных компоновочных решений (на примере главных корпусов ТЭС)), страница 7

Избыточным давлением разрушены стены галерей конвейеров,светоаэрационные фонари, временный торец главного корпуса, проемы остеклениякотельного и турбинного цехов. ТЭЦ сбросила нагрузку с 450 до 0 МВт. Прямойущерб от аварии составил около 100 млн. р. (цены 2014 г.). Девять человекпострадали, в том числе один погиб.

А в Заводском и Новоильинском районах г.Новокузнецка была прекращена подача горячей воды теплоснабжения. [70]41Рисунок 1.13. Вид на торец главного корпуса Западно-Сибирской ТЭЦ послеаварии 2014 года.Примером распространения аварии из бункерного отделения в машинное путемвовлечения строительных конструкции, является событие весной 2013 г. наУглегорской ТЭС (4×300 МВт) (рисунок 1.14). Причиной пожара уничтожившего 4энергоблока электростанции явилась разгерметизация системы топливоподачи вкотельном отделении на участке между бункером угля и мельницей котла. Огоньвозник на отметке +22,000 м бункерного отделения, на участке, где проектом небылипредусмотренысистемыпожарнойсигнализациииавтоматическогопожаротушения. Затем огонь перекинулся на кровлю машзала, которая черезнекоторое время обрушилась, повредив маслосистему двух энергоблоков.

Врезультате аварии были полностью уничтожены блочные щиты управления, дватурбоагрегата, обрушилась вся кровля над машинным отделением. В ходе разборазавалов и восстановления станции было вывезено более 880 т металлолома. Общийущерб от аварии составил более 21 млн. долл. (в ценах 2013 г.). Погиб 1 чел. ипятеро было госпитализировано с ожогами различной степени тяжести. Полностьюстроительные конструкции удалось восстановить только через 5 месяцев, энергоблок№ 1 введен в эксплуатацию через полгода после аварии, а блок № 4 – через 7,5 мес.Дополнительный ущерб, связанный со строительством резервной котельной длятеплоснабжения г.

Светлодарска, оценен в 57,5 млн. грн. Ущерб, вызванныйостановом добычи угля в Донецке, т.к. станция являлась основным его42потребителем, так и не был оценен.Рисунок 1.14. Вид на машинное отделение Углегорской ТЭС после аварии2013 года.1.4.Состояние вопроса и анализ существующих способов оценки уровня рискапромышленных объектовОценке применения рациональных конструктивных и компоновочных решенийс позиции риска аварий и особых эксплуатационных воздействий посвященомножество исследований. Классифицировать их можно разделив на 4 основныегруппы: формирование зональной планировки зданий / сооружений с учетомэксплуатационных норм при специфическом процессе [71, 72], пожарных [73, 74, 75,76, 77] и рисков чрезвычайных ситуаций [78, 79], обеспечение надежностиконструктивных схем с учетом особых воздействий [80, 9, 8, 81, 82] ипромышленная безопасность [9, 83].

Такое деление связано с регламентами,обеспечивающимивнутреннююорганизациютехническойдокументациистроительных объектов [84]. Проекты включают в себя: обоснование обеспечениясанитарно-гигиеническихнорм,надежностиприособыхвоздействияхи43прогрессирующем разрушении; декларацию промышленной безопасности опасногопроизводственногообъектаипожарнуюбезопасность.Компоновочноеиконструктивное решение здания / сооружения уточняется с учетом каждой изперечисленных групп.Впервые система свойств и критериев оценки промышленных зданий в видеиерархических многоуровневых структур представлена в работе Нагинской В.С.[85].

Автор приводит систему оценки и выбора наилучших вариантов объемнопланировочных решений промышленных зданий с позиции опыта проектирования иэксплуатации объектов пищевой промышленности, полученную при помощиметодов: математической статистики, иерархических систем и квалиметрии.Указывает на многофакторность задачи, таких как: соответствие множествутребований, вариабельность принятия решений, многосвязность и динамичность(возможность изменения в процессе эксплуатации). Оценка эффективностипроектных решений сведена в единую математическую модель и рассматриваетсякак сложная система, элементами которой являются критерии, отражающиенеобходимые свойства объекта (заданные словестным или математическимописанием). Выбор наилучшего объемно-планировочного решения осуществляетсяна основе последовательной итерации различных вариантов.

Систематизацияметодов оценки проектных решений промышленных зданий продолжена в работеНгуен Нгок Линя [86]. В ней выстроена иерархия критериев для оценкиконструктивных решений одноэтажных промзданий, состоящая из 6-ти оценочныхуровней и содержащая свыше 140 критериев на финальном (нижнем) уровне оценки.Анализ эффективности предлагается производить для процесса эксплуатации сучетом несущих, ограждающих характеристик, влияния на объемно-планировочные,технико-экономические и экологические показатели на предпроектной стадии.Критерии безопасности, влияющие на выбор конструктивного решения, в работепредставлены неполно.44Архитектурно-планировочнымпринципамобеспечениябезопасностинаобъектах различного назначения посвящены работы [87, 88, 89, 90], в них основнаяроль отводиться рациональному формированию компоновок зданий и прилегающихтерриторий с учетом угроз: социального (терроризм), техногенного (внезапноеобрушение частей зданий / сооружений) и природно-климатического характера(экстремальные воздействия).Исследования, посвященные обеспечению безопасности зданий / сооружений засчет конструктивных мероприятий, следует разделить на связанные с: особымивоздействиями на объекты, где оценивается надежность их конструктивных схем[80, 91, 81, 82] и качеством проектирования [92, 93].

Так, работа В.М. Ройтмана иВ.И.Теличенко[80],посвященарассмотрениюкомплексногопоказателябезопасности зданий и сооружений с участием пожара – «теория стойкостиконструкций и зданий при комбинированных особых воздействиях (СНЕ)».Предлагаемый метод оценки стойкости зданий при СНЕ основан на расчетеизменений во времени несущей способности различных характерных групп(структурных элементов) объекта, что позволяет учесть особенности поведенияматериалов, конструкций под нагрузкой в заданном сценарии развития события.Анализ живучести зданий, в такой постановке, предлагается вести в единой модели,не рассматривая взаимосвязь его с инфраструктурными объектами. Выноситсяпредположение о не разрушении объекта в целом.

Очевидно, что в таких условияхможет отсутствовать экономическая целесообразность, возникающая в результатеизлишнего применениямероприятий по снижению уровня риска. Данноеобстоятельство некоторым образом нивелируется в исследовании А.Г. Тамразяна[94], который предлагает оценивать обеспечение надежности конструкций зданий исооружений с позиции вероятностного определения технического риска и связанныхс ним приведенных затрат. Автор рассматривает отказ строительных систем,исключая возможность взаимодействия с технологическими процессами внутризданий / сооружений, не учитываются комплексные ошибки в проектировании.45Исследование,И.Б.Шлейкова,посвященноерегулированиюиоценкебезопасности строительных систем [92], показывает, что существующие подходы копределению риска не в полной мере учитывают основные факторы.

Человеческиеошибки в сочетании со спецификой строительной продукции оставляют открытымивопросы изначальной оценки и управления наиболее значимыми рисковымифакторами. Регулирование уровня конструкционной безопасности, планируемых квозведению зданий и сооружений, целесообразно осуществлять в два этапа: напредпроектном и проектном уровне. Базой для прогноза является риск-модель, а вкачестве входных и регулируемых параметров выступают: степени соответствиясистем менеджменту качества (ISO 9000) будущих организаций-участниковстроительства(проектировщиков,поставщиковматериаловиконструкций,строителей) и фактическая экспертная оценка проектного решения (при наличииразработанного проекта). В данной работе автор в большей степени затрагиваеткачество конечной продукции, рассматривая безопасность с позиции недоработок,выявленных в ходе эксплуатации.

Игнорируются вопросы развития аварий всистемах, выполненных с требуемым качеством.Обоснование выбора объемно-планировочных и конструктивных решений спозиции распространения вредных факторов пожара приведены в работах [73, 74,75, 76, 77].

Критерием оценки альтернативных компоновочно-конструктивныхрешений служит – индивидуальный и коллективный социальный риск.В своей работе «Пожарная безопасность особо опасных и технически сложныхпроизводственных объектов нефтегазового комплекса» Д.М. Гордиенко [95]предлагает методику определения расчетных величин пожарного риска дляпроизводственных объектов нефтегазового комплекса. В ней автор вводит методлогического рассмотрения событий при пожаре, при помощи дерева событий.Предлагает вести учет влияния мероприятий по противопожарной защите, не толькоосновываясь на показателях индивидуального и коллективного социальных рисков,но и от их экономической целесообразности.

Для обеспечения требуемых46показателейбезопасности,авторпредлагаетразличныеконструктивныемероприятия, такие как: противопожарные преграды (использование резервуаров сдвойной стенкой), расчет оптимального расстояния и др.П.И. Белокопытов [96] обосновывает методические положения, необходимыедля анализа опасности объектов угольной промышленности в процессе ихпроектирования.

Он устанавливает, что основная причина крупных аварийзаключается в недостаточности мероприятий по снижению уровня риска привысокой концентрации производственных процессов. Предлагает анализироватьтехнический и социальный риск методом ключевых слов.А.В. Мельников [78] затрагивает вопросы разработки алгоритма анализа рискадля вновь проектируемых объектов добычи и подготовки к транспортировки газа(месторождений Крайнего Севера). Устанавливаются зависимость значений ущербапри авариях при различных вариантах размещения технологического оборудованиядля установок комплексной подготовки газа (УКПГ).